結(jié)直腸癌臨床血清標(biāo)志物早期輔助診斷模型及初級(jí)凋亡基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的探討.pdf

1、研究背景：
　　結(jié)直腸癌（colorectal cancer，CRC）是消化道系統(tǒng)常見的惡性腫瘤之一，近年來(lái)隨著人們飲食結(jié)構(gòu)和飲食習(xí)慣的改變、生活水平質(zhì)量的提高，其發(fā)病率和死亡率呈上升趨勢(shì)，約有1/3結(jié)直腸癌患者就診時(shí)已屬晚期，相對(duì)生存率低于40％，很大程度上延誤了治療。因此，尋找用于早期診斷結(jié)直腸癌的特異性標(biāo)志物對(duì)提高患者生存率和生活質(zhì)量具有重要意義。
　　研究目的：
　　本研究旨在篩選可用于結(jié)直腸癌早期診斷的生物標(biāo)

2、志物，建立結(jié)直腸癌早期血清診斷模型及并初步探討結(jié)直腸癌基因凋亡調(diào)控網(wǎng)絡(luò)模型，為臨床上結(jié)直腸癌早期診斷、靶向治療結(jié)直腸癌提供一定的理論依據(jù)。
　　材料與方法：
　　1.以CNKI、維普、萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)、PubMed和MEDLINE數(shù)據(jù)庫(kù)為文獻(xiàn)檢索的主要來(lái)源，中文檢索詞為“結(jié)直腸癌”，“血清腫瘤標(biāo)志物”，“基因標(biāo)志物”，“早期診斷”，英文檢索詞為“colorectal cancer”，“serum tumor markers”，“g

3、ene markers”，“early diagnosis”，搜集1990年1月1日至2013年12月31日國(guó)內(nèi)外公開發(fā)表的關(guān)于結(jié)直腸癌早期診斷的血清標(biāo)志物和基因標(biāo)志物的相關(guān)研究文獻(xiàn)，納入研究，提取有效數(shù)據(jù)，并對(duì)納入文獻(xiàn)進(jìn)行評(píng)估，然后利用Meta-Disc軟件進(jìn)行診斷性試驗(yàn)Meta分析。
　　2.收集2013年1月至2013年12月到鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院消化科就診的結(jié)直腸癌手術(shù)治療患者100例，其中男56例，女44例，年齡25～8

4、2歲，中位年齡為59.0歲。同期收集在本科室住院非結(jié)直腸癌患者50例作為良性對(duì)照組，其中男21例，女29例，年齡為32～80歲，中位年齡52.5歲。上述全部病例診斷均經(jīng)過(guò)臨床、內(nèi)鏡及病理學(xué)證實(shí)。所有受試者均簽署知情同意書。采用酶聯(lián)免疫法檢測(cè)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組患者血清中經(jīng)Meta分析篩選出的CEA、CA50、HSP60、CYFRA21-1、TPA、AFP、CA199、CA242、CA724、CA125、CA153、UGT1A8等12種血清標(biāo)志

5、物水平，然后采用Logistic回歸分析和支持向量機(jī)（Battacharyya-SVM）兩種方法分別建立結(jié)直腸癌早期診斷模型。
　　3.利用基因本體數(shù)據(jù)庫(kù)（GO）和京都基因與基因組百科全書數(shù)據(jù)庫(kù)（KEGG）對(duì)第一部分經(jīng)Meta分析篩選出的WWOX、K-ras、COX-2、p53、APC、DCC和PTEN等七種基因標(biāo)志物進(jìn)行GO功能分析和KEGG信號(hào)通路分析，初步建立結(jié)直腸癌初級(jí)凋亡調(diào)控網(wǎng)絡(luò)模型。而WWOX是一種新發(fā)現(xiàn)的結(jié)直腸癌抑癌

6、因子， WWOX參與的凋亡信號(hào)通路尚不清楚，因此利用 RT-PCR、TUNEL法檢測(cè)WWOX基因?qū)Φ蛲稣{(diào)控網(wǎng)絡(luò)中相關(guān)節(jié)點(diǎn)表達(dá)水平及對(duì)結(jié)直腸癌Colo205細(xì)胞系凋亡的影響，驗(yàn)證WWOX基因參與的凋亡信號(hào)通路。
　　研究結(jié)果：
　　1、結(jié)直腸癌早期診斷生物標(biāo)志物的Meta分析
　　血清標(biāo)志物診斷性試驗(yàn) Meta分析結(jié)果顯示：納入本次 Meta分析的文獻(xiàn)共64篇。CEA、CA242、HSP60、CA724、CA199、CA

7、125、CA50、CYFRA21-1、AFP、CA153、TPA及UGT1A8等12種血清腫瘤標(biāo)志物的診斷比值比（Diagnostic OR, DOR）分別為7.37(5.90,9.22)、7.15(5.17,9.90)、6.72(1.93,23.45)、6.64(4.47,9.84)、4.80(3.67,6.27)、3.65(1.60,8.36)、3.41(2.09,5.59)、3.19(2.21,4.60)、1.16(0.14,9.

8、82)、1.36(0.73,2.53)、3.21（1.35,7.64）及45.5（11.12,186.24），P值均小于0.01，結(jié)果表明12種血清標(biāo)志物對(duì)結(jié)直腸癌均有一定的診斷效能。
　　基因標(biāo)志物診斷性試驗(yàn) Meta分析結(jié)果顯示：納入本次 Meta分析的文獻(xiàn)共44篇。WWOX、K-ras、COX-2、p53、APC、DCC和PTEN等7種基因標(biāo)志物的診斷比值比分別為7.56(4.97,11.50)、12.56(6.33,24.

9、90)、10.29(4.00,26.45)、17.42(9.30,32.62)、25.40(7.37,87.50)、54.41(11.28,262.54)和22.39(10.69,46.88)， P值均小于0.01，結(jié)果表明七種基因標(biāo)志物對(duì)結(jié)直腸癌的診斷效能均較高，其中以DCC基因的診斷效能最高。
　　2、結(jié)直腸癌血清腫瘤標(biāo)志物早期診斷模型的建立
　　采用Logistic回歸分析結(jié)果顯示，最終納入回歸方程的自變量有3項(xiàng)，分別

10、為CEA、CA199和HSP60，將CEA、CA199、HSP60和Logistic回歸模型進(jìn)行受試者工作特征曲線(ROC)分析，結(jié)果表明CEA、CA199、HSP60單獨(dú)檢測(cè)及Logistic回歸模型對(duì)結(jié)直腸癌診斷的ROC曲線下面積（AUC）分別為0.762、0.752、0.825和0.906，P值均小于0.01，該模型的診斷準(zhǔn)確率為82.67%，Logistic回歸模型的診斷價(jià)值優(yōu)于任一單項(xiàng)指標(biāo)。分別采用12個(gè)血清標(biāo)志物、巴氏距離超

11、過(guò)2的七個(gè)血清標(biāo)志物及巴氏距離超過(guò)3的四個(gè)血清標(biāo)志物建立了三個(gè)SVM診斷模型，分類準(zhǔn)確率分別為73.33%、86.67%和80%，以采用CEA、CA50、CYFRA21-1、CA199、CA724、CA125、UGT1A8等7個(gè)指標(biāo)聯(lián)合建立SVM診斷模型的分類準(zhǔn)確率最高。
　　3、結(jié)直腸癌基因標(biāo)志物凋亡調(diào)控網(wǎng)絡(luò)模型的初步建立
　　結(jié)合GO功能分析和KEGG信號(hào)通路分析結(jié)果，初步建立了由p53、APC、DCC、K-ras、PT

12、EN、WWOX及COX-2七個(gè)基因標(biāo)志物及其他相關(guān)基因組成的結(jié)直腸癌初級(jí)凋亡調(diào)控網(wǎng)絡(luò)模型。WWOX基因轉(zhuǎn)染 Colo205細(xì)胞后， pcDNA4.0/Myc-WWOX轉(zhuǎn)染組、pcDNA4.0/Myc-His空載體轉(zhuǎn)染組以及Colo205細(xì)胞對(duì)照組三組細(xì)胞的凋亡率分別為(12.63±0.43)%、(2.31±0.58)%、(2.20±0.36)%，提示 pcDNA4.0/Myc-WWOX的轉(zhuǎn)染能夠使 Colo205細(xì)胞系的凋亡率升高，且轉(zhuǎn)

13、染細(xì)胞 Colo205中 WWOX基因的 mRNA表達(dá)水平均高于pcDNA4.0/Myc-His空載體轉(zhuǎn)染組以及Colo205細(xì)胞對(duì)照組。Colo205腫瘤細(xì)胞中野生型p53 mRNA表達(dá)水平較低，而轉(zhuǎn)染質(zhì)粒pcDNA4.0/Myc-WWOX后，轉(zhuǎn)染細(xì)胞Colo205中野生型p53 mRNA表達(dá)水平高于pcDNA4.0/Myc-His空載體轉(zhuǎn)染組以及Colo205細(xì)胞對(duì)照組，提示W(wǎng)WOX基因能夠上調(diào)p53基因的表達(dá)水平。WWOX是通過(guò)激

14、活p53信號(hào)通路，參與結(jié)直腸癌凋亡信號(hào)通路。
　　結(jié)論：
　　1.篩選出了對(duì)結(jié)直腸癌具有一定診斷效能的CEA、CA242、HSP60、CA724、CA199、CA125、CA50、CYFRA21-1、AFP、CA153、UGT1A8及TPA12種血清標(biāo)志物以及WWOX、K-ras、COX-2、p53、APC、DCC和PTEN7種基因標(biāo)志物。
　　2.建立了 CEA、CA50、CYFRA21-1、CA199、CA724、